//给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[
//b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）： 
// 0 <= a, b, c, d < n
// a、b、c 和 d 互不相同
// nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target
// 你可以按 任意顺序 返回答案 。
// 示例 1：
//输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
//输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]
// 示例 2：
//输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
//输出：[[2,2,2,2]]
// 提示：
// 1 <= nums.length <= 200
// -10⁹ <= nums[i] <= 10⁹ 
// -10⁹ <= target <= 10⁹ 
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

class FourSum {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new FourSum().new Solution();
        solution.fourSum(new int[]{2, 2, 2, 2, 2}, 8);
    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        /**
         * 双指针 + 排序
         *
         * @param nums
         * @param target
         * @return
         */
        /*public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
            // 先将数组进行排序
            Arrays.sort(nums);
            List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();

            for (int i = 0; i < nums.length; i++) {

                // nums[i] > target 直接返回, 剪枝操作
                if (nums[i] > 0 && nums[i] > target) {
                    return result;
                }

                // 有重复数据，直接跳过，达到去重效果
                if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    continue;
                }

                for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                    // 此处不能判断第一个数大于target就返回，因为此时j不是最外层
//                    if (i > 0 && nums[i] > target) {
//                        return result;
//                    }

                    // 有重复数据，直接跳过，达到去重效果
                    // 注意此时 j > i + 1 ，不是 j > i ，否则漏掉2，2，2，2，2  8
                    if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                        continue;
                    }

                    int left = j + 1, right = nums.length - 1;
                    while (left < right) {
                        int sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                        if (sum > target) {
                            right--;
                        } else if (sum < target) {
                            left++;
                        } else {
                            result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                            while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                            while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                            left++;
                            right--;
                        }
                    }
                }
            }
            return result;
        }*/
        public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
            int n = nums.length;
            Arrays.sort(nums);
            List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();

            for (int i = 0; i < n; i++) {

                if (nums[i] > 0 && nums[i] > target) return res;

                if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;

                for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                    if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;

                    int l = j + 1, r = n - 1;
                    while (l < r) {
                        int sum = nums[i] + nums[l] + nums[r] + nums[j];
                        if (sum > target) r--;
                        else if (sum < target) l++;
                        else {
                            res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[l], nums[r]));

                            while (l < r && nums[l] == nums[l + 1]) l++;
                            while (l < r && nums[r] == nums[r - 1]) r--;
                            l++;
                            r--;
                        }
                    }
                }
            }

            return res;
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
